搜索
牛顿第一定律牛顿的故事牛顿（1642—1727）是英国著名的物理学家和数学家，在力学、光学、天文学、数学等方面有巨大贡献，他发现了万有引力定律和光的色散，总结概括出了著名的牛顿运动三定律，奠定了经典物理学的基础。牛顿自幼喜欢读书和思考。牛顿读书和思考时非常专心，由此闹出很多笑话。一次，他一边读书一边煮鸡蛋，等他揭开锅准备吃鸡蛋的时候，发现锅里煮的竟是自己的怀表。还有一次，他请一位朋友吃饭，菜已摆到桌上，可是牛顿突然想到一个问题并回到自己的书房，很久也不出来。朋友等得不耐烦，便自己吃起来，还把牛顿的那一份也吃了，骨头留在盘子里，然后不辞而别。牛顿从书房里出来，看到盘子里的骨头，自言自语地说：“我还以为自己没吃饭呢，原来已经吃过了。”牛顿在科学上作出了重大的贡献，获得了崇高的荣誉，但是他非常尊重前人的研究成果。他说：“如果说我曾经看得远一些，那是因为我站在巨人们的肩上。一、历史回顾运动和力有什么关系？物体要运动起来该怎么办？一个运动的物体如果不受力了，这个物体会如何运动？维持运动需要力吗？你一定有过这样的生活经验：在平地上骑自行车的时候，即使不踩踏板，车会前进一段距离，但因为没有继续用力，它最终还是要停下来。生活中常会遇到这类现象。例如：关闭的发动机的列车会停下来自由摆动的秋千会停下来还有打出去的球也会停下来1、亚里士多德的观点：（2000多年前，古希腊哲学家亚里士多德根据当时人们对运动和力的关系的认识提出一个观点）必须有力作用在物体上，才能使物体保持运动状态。（力是维持物体运动的原因）2、伽利略实验.swf伽利略理想实验物体的运动不需要靠力来维持两种说法哪个是正确的？二、探究：阻力对物体运动的影响试验次数表面材料阻力大小滑行距离1毛巾最大最短2棉布较大较长3木板较小最长阻力对物体运动的影响结论：平面越光滑，小车运动的距离越————，说明小车受到的阻力越————，速度减少得越———。【分析论证】：请思考下列问题：1、为什么每次都要让同一小车从同一斜面、同一高度由静止释放？2、小车在平面上滑动的路程与什么因素有关？有何关系？3、小车为什么最终会停下来？（小车停下来的原因是什么？）运动的车减速并最终停下来的原因是受到摩擦阻力的作用。如果我们想像一下，假设小车是在光滑的水平表面（没有了摩擦阻力）运动，推理一下，小车会如何运动下去？试验次数表面材料阻力大小滑行距离1毛巾最大最短2棉布较大较长3木板较小最长想象光滑表面阻力为零？实验结论:物体的运动不需要力来维持这个结论是建立在可靠的事实基础之上，通过科学推理而得到的，它不可能通过实验来证实，但是它的结论是符合科学道理的。笛卡尔的观点：法国科学家笛卡尔补充和完善了伽利略的论点，提出：如果没有其它原因，运动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向存在的问题：伽利略和笛卡尔对物体的运动作了准确的描述，但是没有指明原因是什么，这个原因跟运动的关系是什么。牛顿总结了前人的经验，指出了加速和减速的原因是什么，并指出了这个原因跟运动的关系，这就是牛顿第一定律。三、牛顿第一定律：一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。1）一切物体都遵守牛顿第一定律。2）“牛顿第一定律”表达了物体不受外力时的运动规律3）物体不受力时，原来静止总保持静止，原来运动就总保持原来的速度和方向匀速直线运动下去。物体具有这种把原来运动状态保持下去的性质。4）物体的运动不需力来维持。5）牛顿第一定律不可能用实验直接验证。6）不受外力作用的物体是不存在的，牛顿第一定律所描述的物体不受外力的状态，是一种理想化状态，这种状态虽不能实现，但在现实中却可以用合力为0的状态来代替它，或者说合力为0与不受外力是等效的，这样就使得牛顿第一定律在实际应用中有了实际意义力不是物体运动的原因。力与物体运动有什么关系？力到底对物体运动有什么影响？结论：力是改变物体运动状态的原因。四、惯性从牛顿第一定律我们知道,一切物体都有保持原有运动状态（静止状态或匀速直线运动状态）的特性。而我们把物体保持运动状态（静止状态或匀速直线运动状态）不变的特性叫做惯性.因此牛顿第一运动定律也叫惯性定律.1.惯性是物体本身的一种属性,一切物体都有惯性（即无论物体是静止还是运动,无论物体是受力还是不受力,在任何时候,任何状态下都具有惯性.）2.所有的物体都有惯性,但不同物体的惯性大小是不同的,物体的惯性只与物体的质量有关,物体的质量越大,惯性越大;物体的质量越小,惯性越小,质量是物体惯性的量度.3.惯性不是力,在解答问题时,只能说“由于惯性”、“具有惯性”.而不能说“受到惯性”、“由于惯性的作用”、“克服惯性”等,否则就将惯性和作用混为一谈.4.惯性现象：在一定条件下，物体由于惯性而显现出来的现象。解释下列惯性现象：1、汽车紧急刹车时的惯性现象。2、汽车起动时的惯性现象。3·汽车向右转弯时，乘客向左倾倒4·汽车向左转弯时，乘客向右倾倒5、向下重击榔头柄，榔头会夹紧木柄。6、高速行驶的火车上，向上扔出一个苹果，苹果仍会落回原处。7、宇航员走出飞船后，仍能与飞船“并肩”前进，而不会落在飞船后面。思考：问题一：运动的物体有惯性，静止的物体没有惯性？问题二：运动速度大的物体惯性就大呢？讨论：有人设想，乘坐气球飘在高空，由于地球的自转，一昼夜就能周游世界，请你评价一下，这个设想可行吗？分析：因为地球上的一切物体（包括地球周围的大气）都随着地球一起在自转．气球升空后，由于惯性，它仍保持原来的自转速度．所以升空的气球与它下方的地面处于相对静止的状态．不可能使它相对地球绕行一周的．解答：这个设想不符合物理原理，不可行．惯性在生活中随处可见，那么他对我们的生活是有利还是有弊呢？（1）惯性的应用如：拍打衣服时灰尘由于惯性保持静止从而脱离衣服，运动员跳远前的助跑，赛车、战斗机减小质量已增加灵活性等等。（2）惯性的危害如：在刹车时由于惯性不能立即停下来导致出事故等。所以交通部门规定的“严禁超载”、“必须系安全带”等都是为了避免因惯性带来的危害。五、反馈练习1．正在做曲线运动的物体，若它所受到的外力同时消失，那么它将（）A．物体立即停下来B．物体继续做曲线运动C．物体将做匀速直线运动D．物体将改变运动方向2．关于力和运动的关系，下列说法正确的是（）Ａ．物体受力才会运动Ｂ．力使物体的运动状态发生改变Ｃ．停止用力，运动的物体就会停止Ｄ．力是使物体保持静止或匀速直线运动状态的原因3.用绳子栓住一个小球在光滑的水平面上作圆周运动，当绳子突然断裂，小球将[]A．保持原来的圆周运动状态．B．保持绳断时的速度作匀速直线运动．C．小球运动速度减小，但保持直线．D．以上三种都有可能．4.下列说法正确的是[]A．物体不受力作用就一定静止．B．物体不受力作用就一定是匀速直线运动．C．物体受力才能运动．D．以上说法都是错误的．5关于伽利略理想实验，以下说法正确的是（）A．完全是理想的，没有事实为基础B．是以可靠事实为基础的，经科学抽象深刻反映自然规律的C．没有事实为基础，只是理想推理D．以上说法都不对6.伽利略的斜面实验证明了（）A．要物体运动必须有力的作用，没有力的作用的物体将静止B．要物体静止必须有力的作用，没有力的作用的物体就运动C．物体不受外力作用时，一定处于静止状态D．物体不受外力作用时总保持原来的匀速直线运动状态或静止状态7.关于牛顿第一定律的说法中正确的是（）A．物体在任何情况下始终处于静止状态或匀速直线运动状态B．物体运动需要靠力来维持C．牛顿第一定律既揭示了物体保持原有运动状态的原因，又揭示了运动速度改变原因D．牛顿第一定律反映物体不受外力作用时的运动规律，即始终处于匀速直线运动状态8.高空中水平匀速飞行的轰炸机，每隔相同的时间投下一颗炸弹，不计空气阻力，那么这些炸弹的运动轨迹是（）A、在空中的排列情况是一条抛物线B、在空中的排列情况是一条竖直线C、在空中的排列情况是一条水平线D、落地点是不等间距的9.下列关于惯性的说法中,正确的是（）A.物体只有在静止时才具有惯性B.物体运动速度越大,其惯性也越大C.太空中的物体没有惯性D.不论物体运动与否,受力与否,物体都具有惯性10.火车在长直水平轨道上匀速行驶，车厢内有一个人向上跳起，发现仍落回到车上原处，这是因为（）A．人跳起后，车厢内的空气给人一个向前的力，这力使他向前运动B．人跳起时，车厢对人一个向前的摩擦力，这力使人向前运动C．人跳起后，车继续向前运动，所以人下落后必定向后偏一些，只是由于时间很短，距离太小，不明显而已D．人跳起后，在水平方向人和车水平速度始终相同11·关于惯性，下列说法中正确的是（）A·物体在静止时不容易推动，所以物体在静止时比在运动时惯性大B·物体高速运动时不容易停下来，所以速度越大惯性越大C·当物体没有受到力作用时能保持匀速直线运动状态或静止状态，所以物体不受力时才有惯性D·惯性是物体的固有属性，任何物体在任何情况下都具有惯性12·离开枪膛的子弹还能继续在空中飞行，是因为（）A·子弹受到一个向前的推力B·子弹具有惯性C·子弹受到的惯性大于受到的阻力D·子弹受到惯性的作用六、小结：一、人们对物体的运动规律的认识是经历了漫长的时间的。物体在不受力时的运动规律，它是经过亚里士多德对人们近两千年的思想束缚，伽利略的科学推理，才最终由牛顿分析事实，总结，概括，推理出牛顿第一定律。二、牛顿第一定律：一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持匀速直线运动状态或静止状态。三、牛顿第一定律的重要贡献是：（1）力不是维持物体运动的原因（2）力是改变物体运动状态的原因。从牛顿第一定律知道,物体有保持匀速直线运动状态和静止状态的性质.得到惯性的概念:任何物体都有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质,物体的这种性质叫做惯性.因此牛顿第一运动定律也叫惯性定律.1.惯性是物体本身的一种属性,一切物体都有惯性,即无论物体是静止还是运动,无论物体是受力还是不受力,在任何时候,任何状态下都具有惯性.2.惯性不是力,在解答问题时,只能说“由于惯性”、“具有惯性”.而不能说“受到惯性”、“由于惯性的作用”、“克服惯性”等,否则就将惯性和作用混为一谈.3.物体惯性的大小只与其质量有关,质量小的物体,惯性小;质量大的物体,惯性大.